JP5965912B2 - Power semiconductor module, power conversion device and electric vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、電力変換用のパワー半導体モジュール、そのパワー半導体モジュールを備えた電力変換装置、およびその電力変換装置を搭載する電動車両に関する。   The present invention relates to a power semiconductor module for power conversion, a power conversion device including the power semiconductor module, and an electric vehicle equipped with the power conversion device.

近年、パワー半導体モジュールを備える電力変換装置に対して、高出力・高密度化や小型化の要求が高まっている。パワー半導体モジュールでは、一般的に電力スイッチング用素子としてIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)や電流還流用のダイオード、そのIGBTを駆動するためのドライバICなどの制御素子を備えている。   In recent years, there is an increasing demand for high output, high density, and miniaturization of power conversion devices including power semiconductor modules. A power semiconductor module generally includes control elements such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), current return diodes, and driver ICs for driving the IGBTs as power switching elements.

例えば、特許文献1に記載されている電力変換装置は、リード端子が外部へ引き出された状態でパワー半導体を搭載したパワー回路基板を絶縁樹脂で封止したパワー回路モジュールと、パワー半導体を駆動・制御する制御回路基板を絶縁樹脂で封埋した制御回路モジュールとを備えている。そして、パワー回路モジュールのリード端子が制御回路モジュールの接続部に接続された状態で機械的に一体化され、パワー回路モジュールと制御回路モジュールとをワイヤで接続している。   For example, the power conversion device described in Patent Document 1 drives a power circuit module in which a power circuit board on which a power semiconductor is mounted is sealed with an insulating resin in a state where lead terminals are drawn to the outside, And a control circuit module in which a control circuit board to be controlled is embedded with an insulating resin. The lead terminals of the power circuit module are mechanically integrated in a state where they are connected to the connection portion of the control circuit module, and the power circuit module and the control circuit module are connected by wires.

電力変換装置の小型化を図るためには、ドライブ回路などの制御回路をモジュールと一体化し、内蔵集積化のキー技術が必須となっている。そのため、特許文献2に記載の発明では、電力用素子(パワー半導体)の信号部と制御用素子の信号部とをフリップチップ接続して積層化したパワーモジュールが記載されている。このように、制御回路基板の制御素子をパワーモジュールに一体配置することで、電力変換装置の小型化を図るようにしている。   In order to reduce the size of the power conversion device, it is essential to integrate a control circuit such as a drive circuit with the module and incorporate a key technology for built-in integration. Therefore, the invention described in Patent Document 2 describes a power module in which a signal part of a power element (power semiconductor) and a signal part of a control element are stacked by flip-chip connection. As described above, the control element of the control circuit board is integrally arranged in the power module, so that the power converter is downsized.

日本国特開2006−121861号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-121861 日本国特開2011−23654号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-23654

しかしながら、特許文献2に記載の制御用素子が一体化されたパワー半導体モジュールでは、制御用素子と電力用素子とが直接接触しているため、電力用素子の発熱がそのまま制御用素子に伝わり、制御用素子の信頼性低下を招くという問題があった。   However, in the power semiconductor module in which the control element described in Patent Document 2 is integrated, since the control element and the power element are in direct contact, the heat generated by the power element is directly transmitted to the control element. There has been a problem in that the reliability of the control element is reduced.

本発明の第1の態様によると、パワー半導体モジュールは、電極リードフレームに実装された電力変換用のスイッチング素子と、スイッチング素子を駆動するための制御信号を生成する制御素子と、制御素子が実装され、制御信号を出力するための第1の制御信号端子が形成された第1の回路基板と、離間して配置されたスイッチング素子と第1の回路基板との間に設けられ、スイッチング素子に形成された第2の制御信号端子と第1の制御信号端子とを接続する接続部材と、スイッチング素子、制御素子、第1の回路基板および接続部材をまとめて一体に封止する樹脂部材と、を備え、第1の回路基板には、無線通信を行うための無線通信用半導体素子およびアンテナが設けられ、制御信号の生成に必要な情報が、アンテナおよび無線通信用半導体素子を介して制御素子により取得されるように構成され、第1の回路基板は、制御素子、無線通信用半導体素子およびアンテナが設けられている第1基板領域と、第1の制御信号端子が設けられている第2基板領域との間に、少なくとも一つの貫通穴を備えている。
本発明の第2の態様によると、パワー半導体モジュールは、電極リードフレームに実装された電力変換用のスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動するための制御信号を生成する制御素子と、前記制御素子が実装され、前記制御信号を出力するための第1の制御信号端子が形成された第1の回路基板と、離間して配置された前記スイッチング素子と前記第1の回路基板との間に設けられ、前記スイッチング素子に形成された前記第2の制御信号端子と前記第1の制御信号端子とを接続する接続部材と、前記スイッチング素子、前記制御素子、前記第1の回路基板および前記接続部材をまとめて一体に封止する樹脂部材と、を備え、前記第1の回路基板には、無線通信を行うための無線通信用半導体素子およびアンテナが設けられ、前記制御信号の生成に必要な情報が、前記アンテナおよび前記無線通信用半導体素子を介して前記制御素子により取得されるように構成され、前記接続部材が、前記スイッチング素子に形成された第2の制御信号端子と前記第1の制御信号端子とを接続する配線が形成された第2の回路基板で構成されている。
本発明の第3の態様によると、パワー半導体モジュールは、電極リードフレームに実装された電力変換用のスイッチング素子と、スイッチング素子を駆動するための制御信号を生成する制御素子と、制御素子が実装され、制御信号を出力するための第1の制御信号端子が形成された第1の回路基板と、離間して配置されたスイッチング素子と第1の回路基板との間に設けられ、スイッチング素子に形成された第2の制御信号端子と第1の制御信号端子とを接続する接続部材と、スイッチング素子、制御素子、第1の回路基板および接続部材をまとめて一体に封止する樹脂部材と、を備え、第1の回路基板には、無線通信を行うための無線通信用半導体素子およびアンテナが設けられ、制御信号の生成に必要な情報が、アンテナおよび無線通信用半導体素子を介して制御素子により取得されるように構成され、接続部材は、第2の制御信号端子に接続される配線が形成された第2の回路基板と、配線に接続されるように第2の回路基板に固定されたコネクタとで構成され、第1の回路基板がコネクタに着脱可能に接続されている。
本発明の第4の態様によると、第1乃至3のいずれか一の態様のパワー半導体モジュールにおいて、前記スイッチング素子と接続されたパワー端子を備え、制御素子は、前記パワー端子の端子面と対向せず、該パワー端子と上下に重ならない位置に配置されている。
本発明の第5の態様によると、第2または3の態様のパワー半導体モジュールにおいて、第1および第2の回路基板がノイズ低減用シールドパターンを備えている。
本発明の第6の態様によると、第1乃至5のいずれか一の態様のパワー半導体モジュールにおいて、電極リードフレームに実装された電力変換用のスイッチング素子、第1の回路基板および接続部材が収納され、外周に放熱フィンが形成された金属ケースを備える。
本発明の第7の態様によると、電力変換装置は、第1乃至6のいずれか一の態様のパワー半導体モジュールと、無線通信用半導体素子およびアンテナが設けられた第1の回路基板との間で無線信号を送受信する送受信装置を有し、第1の回路基板に対して制御信号生成に必要な情報を送信するコントローラと、を備える。
本発明の第8の態様によると、第7の態様の電力変換装置において、無線通信用半導体素子は、パワー半導体モジュールに直流電源の電圧が印加されると起動信号をコントローラへ送信し、コントローラは、起動信号を受信すると制御信号生成に必要な情報を送信する。
本発明の第9の態様によると、第7または8の態様の電力変換装置において、パワー半導体モジュールは、スイッチング素子の温度を検出する第1の検出部およびスイッチング素子の動作状態を検出する第2の検出部を備え、第1および第2の検出部で検出された温度および動作状態が、無線通信用半導体素子によりコントローラに送信される。
本発明の第10の態様によると、電動車両は、直流電源と、車両走行用回転電機と、直流電源と車両走行用回転電機との間の電力変換を行う請求項7乃至9のいずれか一項に記載の電力変換装置と、を備える。
According to the first aspect of the present invention, a power semiconductor module includes a switching element for power conversion mounted on an electrode lead frame, a control element that generates a control signal for driving the switching element, and the control element. And provided between the first circuit board on which the first control signal terminal for outputting the control signal is formed and the switching element and the first circuit board that are spaced apart from each other. A connecting member that connects the formed second control signal terminal and the first control signal terminal, a resin member that collectively seals the switching element, the control element, the first circuit board, and the connecting member; The first circuit board is provided with a semiconductor element for wireless communication and an antenna for performing wireless communication, and information necessary for generating a control signal is stored in the antenna and the wireless communication. The first circuit board is configured to be obtained by a control element via a semiconductor element, and includes a first substrate region in which the control element, a semiconductor element for wireless communication, and an antenna are provided, and a first control signal terminal At least one through hole is provided between the second substrate region and the second substrate region.
According to the second aspect of the present invention, a power semiconductor module includes a switching element for power conversion mounted on an electrode lead frame, a control element that generates a control signal for driving the switching element, and the control element. Mounted on the first circuit board on which the first control signal terminal for outputting the control signal is formed, and provided between the switching element and the first circuit board that are spaced apart from each other. A connection member for connecting the second control signal terminal and the first control signal terminal formed on the switching element, the switching element, the control element, the first circuit board, and the connection member. A resin member that collectively seals, and the first circuit board is provided with a semiconductor element for wireless communication and an antenna for performing wireless communication, The information necessary for generating the control signal is obtained by the control element via the antenna and the semiconductor element for wireless communication, and the connection member is a second element formed on the switching element. A second circuit board is formed with wiring for connecting the control signal terminal and the first control signal terminal.
According to the third aspect of the present invention, a power semiconductor module is mounted with a switching element for power conversion mounted on an electrode lead frame, a control element for generating a control signal for driving the switching element, and the control element. And provided between the first circuit board on which the first control signal terminal for outputting the control signal is formed and the switching element and the first circuit board that are spaced apart from each other. A connecting member that connects the formed second control signal terminal and the first control signal terminal, a resin member that collectively seals the switching element, the control element, the first circuit board, and the connecting member; The first circuit board is provided with a semiconductor element for wireless communication and an antenna for performing wireless communication, and information necessary for generating a control signal is stored in the antenna and the wireless communication. The connection member is configured to be obtained by the control element via the semiconductor element, and the connection member includes the second circuit board on which the wiring connected to the second control signal terminal is formed, and the second circuit board connected to the wiring. 2 and a connector fixed to the circuit board, and the first circuit board is detachably connected to the connector.
According to a fourth aspect of the present invention, in the power semiconductor module according to any one of the first to third aspects, the power semiconductor module includes a power terminal connected to the switching element, and the control element faces the terminal surface of the power terminal. The power terminal is not positioned so as to overlap the power terminal.
According to the fifth aspect of the present invention, in the power semiconductor module of the second or third aspect, the first and second circuit boards are provided with the noise reducing shield pattern.
According to the sixth aspect of the present invention, in the power semiconductor module according to any one of the first to fifth aspects, the switching element for power conversion mounted on the electrode lead frame, the first circuit board, and the connection member are accommodated. And a metal case having radiating fins formed on the outer periphery.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a power conversion device between a power semiconductor module according to any one of the first to sixth aspects and a first circuit board provided with a wireless communication semiconductor element and an antenna. in having a transceiver for transmitting and receiving radio signals, comprising a controller for transmitting information necessary for generating the control signal to the first circuit board, the.
According to an eighth aspect of the present invention, in the power conversion device of the seventh aspect, the semiconductor element for wireless communication transmits an activation signal to the controller when the voltage of the DC power supply is applied to the power semiconductor module, , and it transmits information required to generate the control signal receives the activation signal.
According to a ninth aspect of the present invention, in the power conversion device according to the seventh or eighth aspect, the power semiconductor module includes a first detection unit that detects the temperature of the switching element and a second that detects the operating state of the switching element. The temperature and the operating state detected by the first and second detection units are transmitted to the controller by the wireless communication semiconductor element.
According to a tenth aspect of the present invention, the electric vehicle performs a power conversion between the DC power source, the vehicle running rotating electrical machine, and the DC power source and the vehicle running rotating electrical machine. The power conversion device described in the paragraph.

本発明によれば、パワー半導体モジュールに設けられた制御素子への熱影響が低減され、制御素子の信頼性向上を図ることができる。   According to the present invention, the thermal influence on the control element provided in the power semiconductor module is reduced, and the reliability of the control element can be improved.

本発明の第1の実施の形態を説明する図であり、本実施の形態の電力変換装置を搭載するハイブリット自動車システムの概略構成を示すブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the 1st Embodiment of this invention, and is a block diagram which shows schematic structure of the hybrid vehicle system carrying the power converter device of this Embodiment. 電力変換装置31の概略構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power conversion device 31. FIG. パワー半導体モジュール14の回路構成を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a power semiconductor module 14. FIG. 本実施の形態のパワー半導体モジュール14の外観図である。It is an external view of the power semiconductor module 14 of this Embodiment. 図4のA−A断面を示す図である。It is a figure which shows the AA cross section of FIG. パワー半導体モジュール構造体14Aの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of 14 A of power semiconductor module structures. パワー半導体モジュール構造体14Aの回路図である。It is a circuit diagram of power semiconductor module structure 14A. 図5のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 図8のC−C断面図である。It is CC sectional drawing of FIG. 本実施の形態の第1の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of this Embodiment. 図10のD−D断面図である。It is DD sectional drawing of FIG. 第1の変形例の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a 1st modification. 第2の変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification. アンテナ2の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the antenna. アンテナ2の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the antenna. 金属ピンを用いたアンテナ2を説明する図である。It is a figure explaining the antenna 2 using a metal pin. 本実施の形態のパワー半導体モジュール14を用いた電力変換装置200の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the power converter device 200 using the power semiconductor module 14 of this Embodiment. 従来の電力変換装置200を説明する図である。It is a figure explaining the conventional power converter device 200. FIG. 長穴形状の貫通穴19を設けた場合にの回路基板1を示す図である。It is a figure which shows the circuit board 1 when the long hole-shaped through-hole 19 is provided. 放熱器150を備えたパワー半導体モジュール14を示す図である。It is a figure which shows the power semiconductor module 14 provided with the heat radiator 150. FIG.

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
−第1の実施の形態−
図1は、本実施の形態の電力変換装置をエンジンとモータの両方を使用して走行するハイブリット自動車(以下HEVと称す)システムに適用した場合の一例を示す図であり、HEVシステムの概略構成を示すブロック図である。なお、本発明に係る電力変換装置はハイブリッド自動車のみならず、モータのみで走行する電気自動車(以下EVと称す)にも適用可能であり、また一般産業機械に使用されているモータを駆動するための電力変換装置としても使用可能である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a case where the power conversion device of the present embodiment is applied to a hybrid vehicle (hereinafter referred to as HEV) system that travels using both an engine and a motor, and a schematic configuration of the HEV system FIG. The power conversion device according to the present invention can be applied not only to a hybrid vehicle but also to an electric vehicle (hereinafter referred to as EV) that runs only by a motor, and drives a motor used in general industrial machines. It can also be used as a power converter.

図1に示したHEVシステムでは、エンジン(ENG)35及びモータジェネレータ(MG)30は車両の走行用トルクを発生する。またモータジェネレータ30は回転トルクを発生するだけでなく、モータジェネレータ30に外部から加えられる機械エネルギを電力に変換する機能を有する。   In the HEV system shown in FIG. 1, the engine (ENG) 35 and the motor generator (MG) 30 generate vehicle running torque. The motor generator 30 has a function of not only generating rotational torque but also converting mechanical energy applied to the motor generator 30 from the outside into electric power.

モータジェネレータ30は、例えば同期機あるいは誘導機であり、上述の通り、運転方法によりモータとしても発電機としても動作する。モータジェネレータ30を自動車に搭載する場合に、小型で高出力を得ることが望ましく、ネオジム(Nd)などの磁石を使用した永久磁石型の同期電動機が適している。また永久磁石型の同期電動機は、誘導電動機に比べて回転子の発熱が少なく、この観点でも自動車用として好適である。   The motor generator 30 is, for example, a synchronous machine or an induction machine, and operates as a motor or a generator depending on the operation method as described above. When the motor generator 30 is mounted on an automobile, it is desirable to obtain a small and high output, and a permanent magnet type synchronous motor using a magnet such as neodymium (Nd) is suitable. In addition, the permanent magnet type synchronous motor generates less heat from the rotor than the induction motor, and is also suitable for automobiles from this viewpoint.

エンジン35の出力側の出力トルクは、動力分配機構(TSM)34を介してモータジェネレータ30に伝達される。動力分配機構34からの回転トルクあるいはモータジェネレータ30が発生する回転トルクは、トランスミッション33およびディファレンシャルギア37を介して車輪32に伝達される。一方、回生制動の運転時には、車輪から回転トルクがモータジェネレータ30に伝達され、供給されてきた回転トルクに基づいて交流電力を発生する。発生した交流電力は電力変換装置31により直流電力に変換され、高電圧用のバッテリシステム36を充電し、充電された電力は再び走行エネルギとして使用される。   The output torque on the output side of the engine 35 is transmitted to the motor generator 30 via a power distribution mechanism (TSM) 34. The rotational torque from the power distribution mechanism 34 or the rotational torque generated by the motor generator 30 is transmitted to the wheels 32 via the transmission 33 and the differential gear 37. On the other hand, during regenerative braking operation, rotational torque is transmitted from the wheels to motor generator 30, and AC power is generated based on the supplied rotational torque. The generated AC power is converted into DC power by the power conversion device 31 to charge the battery system 36 for high voltage, and the charged power is used again as travel energy.

図2は、電力変換装置31の概略構成を示す図である。図1のバッテリシステム36には高圧電源であるバッテリ136が設けられており、電力変換装置31は、バッテリ136からの直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ30を駆動する。バッテリ136の正極ラインPと負極ラインNとの間には、モータジェネレータ30のU相、V相およびW相に対応して3つのパワー半導体モジュール14(14(U)、14(V)、14(W))が設けられている。各パワー半導体モジュール14(U)、14(V)、14(W)は同一構成となっている。また、パワー半導体モジュール14とバッテリ136との間には平滑化コンデンサ26が並列接続されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the power conversion device 31. The battery system 36 of FIG. 1 is provided with a battery 136 that is a high-voltage power supply, and the power converter 31 drives the motor generator 30 by converting DC power from the battery 136 into AC power. Between the positive electrode line P and the negative electrode line N of the battery 136, three power semiconductor modules 14 (14 (U), 14 (V), 14) corresponding to the U phase, V phase and W phase of the motor generator 30 are provided. (W)) is provided. Each power semiconductor module 14 (U), 14 (V), 14 (W) has the same configuration. A smoothing capacitor 26 is connected in parallel between the power semiconductor module 14 and the battery 136.

パワー半導体モジュール14は、2つのパワー半導体であるIGBT21A,21Bを直列接続したものであり、IGBT21Aにはダイオード22Aが並列接続され、IGBT21Bにはダイオード22Bが並列接続されている。これらのダイオード22A,22Bにより電流の還流を行う。IGBT21AとIGBT21Bとの接続点には交流端子17が接続されている。パワー半導体モジュール14(U)の交流端子17はモータジェネレータ30のU相に接続され、パワー半導体モジュール14(V) の交流端子17はモータジェネレータ30のV相に接続され、パワー半導体モジュール14(W)の交流端子17はモータジェネレータ30のW相に接続される。   The power semiconductor module 14 includes two power semiconductors IGBTs 21A and 21B connected in series. A diode 22A is connected in parallel to the IGBT 21A, and a diode 22B is connected in parallel to the IGBT 21B. These diodes 22A and 22B circulate current. An AC terminal 17 is connected to a connection point between the IGBT 21A and the IGBT 21B. The AC terminal 17 of the power semiconductor module 14 (U) is connected to the U phase of the motor generator 30, and the AC terminal 17 of the power semiconductor module 14 (V) is connected to the V phase of the motor generator 30, so that the power semiconductor module 14 (W The AC terminal 17 is connected to the W phase of the motor generator 30.

なお、スイッチング用のパワー半導体素子としては、IGBTの他に金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ(MOSFET)を用いても良い。MOSFETを用いる場合にはダイオード22A,22Bは不要となる。IGBTは直流電圧が比較的高い場合に適していて、MOSFETは直流電圧が比較的低い場合に適している。   As the power semiconductor element for switching, a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) may be used in addition to the IGBT. When the MOSFET is used, the diodes 22A and 22B are not necessary. The IGBT is suitable when the DC voltage is relatively high, and the MOSFET is suitable when the DC voltage is relatively low.

パワー半導体モジュール14には、IGBT21A,21Bの各ゲート端子へ駆動信号を出力する駆動回路3が設けられている。駆動回路3は、コントローラ29からの指令に基づく駆動パルスをIGBT21A,21Bの各ゲート端子に入力し、IGBT21A,21Bのオンオフ動作を行わせる。駆動回路3は、IGBT21A,21Bのエミッタ電流を計測し、過電流検知も行っている。過電流が検知された場合には対応するIGBT21A,21Bのスイッチング動作を停止させるようにする。また、図示していないが、パワー半導体モジュール14には過温度を検知するための温度センサも設けられている。なお、駆動回路3は、バッテリ136を電源として動作する。   The power semiconductor module 14 is provided with a drive circuit 3 that outputs drive signals to the gate terminals of the IGBTs 21A and 21B. The drive circuit 3 inputs a drive pulse based on a command from the controller 29 to each gate terminal of the IGBTs 21A and 21B, and causes the IGBTs 21A and 21B to be turned on / off. The drive circuit 3 measures the emitter currents of the IGBTs 21A and 21B and also performs overcurrent detection. When an overcurrent is detected, the switching operation of the corresponding IGBTs 21A and 21B is stopped. Although not shown, the power semiconductor module 14 is also provided with a temperature sensor for detecting overtemperature. The drive circuit 3 operates using the battery 136 as a power source.

コントローラ29と各パワー半導体モジュール14(U)、14(V)、14(W)に設けられている駆動回路3との信号の授受は、無線通信によって行われている。すなわち、コントローラ29および各駆動回路3は無線通信機能を備えており、駆動回路3のアンテナ2とコントローラ29のアンテナ27との間で信号の送受が行われる。例えば、上述したセンシング情報(エミッタ電流情報、温度情報)は、無線通信により各駆動回路3からコントローラ29へ送信される。コントローラ29には、低圧電源28から電力が供給される。   Transfer of signals between the controller 29 and the drive circuit 3 provided in each power semiconductor module 14 (U), 14 (V), 14 (W) is performed by wireless communication. That is, the controller 29 and each drive circuit 3 have a wireless communication function, and signals are transmitted and received between the antenna 2 of the drive circuit 3 and the antenna 27 of the controller 29. For example, the above-described sensing information (emitter current information, temperature information) is transmitted from each drive circuit 3 to the controller 29 by wireless communication. The controller 29 is supplied with power from the low voltage power supply 28.

コントローラ29には、目標トルク値や回転指令などのモータジェネレータ30を駆動するための指令が上位コントローラ37から入力される。また、コントローラ29には、電流センサ24で検出されたモータジェネレータ30に供給される電流値や、モータジェネレータ30に設けられた不図示の回転検出器(例えば、レゾルバ)からの回転位置信号などが入力される。   A command for driving the motor generator 30 such as a target torque value and a rotation command is input to the controller 29 from the host controller 37. The controller 29 also receives a current value supplied to the motor generator 30 detected by the current sensor 24, a rotational position signal from a rotation detector (not shown) provided in the motor generator 30 (for example, a resolver), and the like. Entered.

図3は、パワー半導体モジュール14の回路構成を示す回路図である。図2に示した駆動回路3には、IGBT21のON、OFFを行うドライバIC25と、無線通信IC24と、補助電源回路23とが設けられている。駆動回路3は、無線通信IC24およびアンテナ2によりコントローラ29と無線で信号のやり取りを行う。補助電源回路23は、無線通信IC24およびドライバIC25の電源は補助電源回路23により高電圧から低電圧へ変換している。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the power semiconductor module 14. The drive circuit 3 shown in FIG. 2 is provided with a driver IC 25 that turns on and off the IGBT 21, a wireless communication IC 24, and an auxiliary power circuit 23. The drive circuit 3 exchanges signals with the controller 29 wirelessly by the wireless communication IC 24 and the antenna 2. In the auxiliary power circuit 23, the power of the wireless communication IC 24 and the driver IC 25 is converted from a high voltage to a low voltage by the auxiliary power circuit 23.

直流負極端子15および直流正極端子16の間に一定値以上の高電圧が掛かると補助電源回路23が起動する。その結果、無線通信IC24およびドライバIC25の電源が確保され、無線通信IC24がアンテナ2によりコントローラ29に起動信号を発する。コントローラ29からはPWM信号が無線で送られ、そのPWM信号によりドライバIC25が駆動される。   When a high voltage higher than a certain value is applied between the DC negative terminal 15 and the DC positive terminal 16, the auxiliary power supply circuit 23 is activated. As a result, the power supply of the wireless communication IC 24 and the driver IC 25 is secured, and the wireless communication IC 24 issues an activation signal to the controller 29 by the antenna 2. A PWM signal is transmitted wirelessly from the controller 29, and the driver IC 25 is driven by the PWM signal.

次に、図4〜9を用いて、パワー半導体モジュール14の詳細構造を説明する。図4は、本実施の形態のパワー半導体モジュール14の外観図である。図5は、図4のA−A断面図である。図3に示した各電子部品は、図4に示すような形状のCAN型冷却器であるモジュールケース140内に収納されている。   Next, the detailed structure of the power semiconductor module 14 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an external view of the power semiconductor module 14 of the present embodiment. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. Each electronic component shown in FIG. 3 is housed in a module case 140 which is a CAN type cooler having a shape as shown in FIG.

ここで、CAN型冷却器とは、図5に示すように、一面に挿入口140aと他面に底を有する筒形状をした冷却器である。モジュールケース140は、電気伝導性を有する部材、例えばCu、Cu合金、Cu−C、Cu−CuOなどの複合材、あるいはAl、Al合金、AlSiC、Al−Cなどの複合材などから形成されている。また、溶接など防水性の高い接合法で、あるいは鍛造、鋳造法などにより、つなぎ目の無い状態でケース状に一体成形されている。   Here, the CAN-type cooler is a tubular cooler having an insertion port 140a on one surface and a bottom on the other surface, as shown in FIG. The module case 140 is formed from a member having electrical conductivity, for example, a composite material such as Cu, Cu alloy, Cu-C, Cu-CuO, or a composite material such as Al, Al alloy, AlSiC, Al-C, or the like. Yes. Further, it is integrally formed in a case shape without a joint by a highly waterproof joining method such as welding or by forging or casting.

モジュールケース140は、挿入口140a以外に開口を設けない扁平状のケースであり、扁平状ケースの挿入口140aにはフランジ141が設けられている。扁平状ケースの面積の広い対向する2つの面の一方には放熱部142Aが設けられ、他方の面には放熱部142Bが設けられている。放熱部142A、142Bはモジュールケース140の放熱壁として機能するものであり、それらの外周面には複数の放熱フィン143が形成されている。放熱部142A、142Bを囲む周囲の面は、厚さが極端に薄く容易に塑性変形可能な薄肉部144となっている。   The module case 140 is a flat case having no opening other than the insertion port 140a, and a flange 141 is provided in the insertion port 140a of the flat case. A heat radiating portion 142A is provided on one of the two opposing surfaces having a large area of the flat case, and a heat radiating portion 142B is provided on the other surface. The heat radiating portions 142A and 142B function as heat radiating walls of the module case 140, and a plurality of heat radiating fins 143 are formed on the outer peripheral surfaces thereof. The surrounding surface surrounding the heat radiating portions 142A and 142B is a thin portion 144 that is extremely thin and can be easily plastically deformed.

図5に示すように、図3に示した各電子部品は樹脂部材6aによりトランスファーモールドされて一体となったパワー半導体モジュール構造体14Aとされ、そのパワー半導体モジュール構造体14Aがモジュールケース140内に収納されている。   As shown in FIG. 5, each electronic component shown in FIG. 3 is a power semiconductor module structure 14 </ b> A integrated by transfer molding with a resin member 6 a, and the power semiconductor module structure 14 </ b> A is contained in the module case 140. It is stored.

まず、図6,7を用いてパワー半導体モジュール構造体14Aの構成を説明する。図6はパワー半導体モジュール構造体14Aの分解斜視図であり、図7はパワー半導体モジュール構造体14Aの回路図である。図6,7に示すように、パワー半導体モジュール構造体14Aには、パワー半導体モジュール14を構成する電子部品であるIGBT21A,21B、ダイオード22A,22Bと、それらを接続するためのリードフレーム315,316,318,319が設けられている。なお、図6では、トランスファーモールドの図示を省略した。   First, the configuration of the power semiconductor module structure 14A will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is an exploded perspective view of the power semiconductor module structure 14A, and FIG. 7 is a circuit diagram of the power semiconductor module structure 14A. As shown in FIGS. 6 and 7, the power semiconductor module structure 14 </ b> A includes IGBTs 21 </ b> A and 21 </ b> B and diodes 22 </ b> A and 22 </ b> B that are electronic components constituting the power semiconductor module 14, and lead frames 315 and 316 for connecting them. , 318, 319 are provided. In FIG. 6, the transfer mold is not shown.

直流正極端子16が形成されたリードフレーム315と交流端子17が形成されたリードフレーム316と、は略同一平面状に配置される。IGBT21A,21Bは、半導体チップの一方の面にコレクタ電極が形成され、他方の面にエミッタ電極とゲート電極が配置されている。211はゲート電極の端子である。また、ダイオード22A,22Bに関しても、半導体チップの一方の面にカソード電極が形成され、他方の面にアノード電極が形成されている。   The lead frame 315 on which the DC positive terminal 16 is formed and the lead frame 316 on which the AC terminal 17 is formed are arranged in substantially the same plane. In the IGBTs 21A and 21B, a collector electrode is formed on one surface of a semiconductor chip, and an emitter electrode and a gate electrode are disposed on the other surface. 211 is a terminal of the gate electrode. As for the diodes 22A and 22B, a cathode electrode is formed on one surface of the semiconductor chip, and an anode electrode is formed on the other surface.

リードフレーム315には、IGBT21Aのコレクタ電極とダイオード22Aのカソード電極とが金属接合体であるハンダ160により固着される。一方、リードフレーム316には、IGBT21Bのコレクタ電極とダイオード22Bのカソード電極とが、金属接合体であるハンダ160により固着される。金属接合体は、錫を主成分としたハンダを用いる事が望ましいが、金、銀、銅のいずれかを主成分としたものやロウ材やペーストを用いることもできる。   The collector electrode of the IGBT 21A and the cathode electrode of the diode 22A are fixed to the lead frame 315 by solder 160 that is a metal joined body. On the other hand, the collector electrode of the IGBT 21B and the cathode electrode of the diode 22B are fixed to the lead frame 316 by solder 160 that is a metal joined body. As the metal joined body, it is desirable to use solder whose main component is tin, but it is also possible to use a solder whose main component is gold, silver or copper, or a brazing material or paste.

IGBT21A,ダイオード22Aを挟んでリードフレーム315と反対側に配置されたリードフレーム318には、IGBT21Aのエミッタ電極とダイオード22Aのアノード電極とがハンダ160により固着される。一方、リードフレーム319には、IGBT21Bのエミッタ電極とダイオード22Bのアノード電極とがハンダ160により固着される。リードフレーム318,319は略同一平面状に配置される。リードフレーム316とリードフレーム318とは、中間電極329により接続されている。なお、図7の212はエミッタ電流検出用の端子である。   The emitter electrode of the IGBT 21A and the anode electrode of the diode 22A are fixed by solder 160 to the lead frame 318 disposed on the opposite side of the lead frame 315 with the IGBT 21A and the diode 22A interposed therebetween. On the other hand, the emitter electrode of the IGBT 21 </ b> B and the anode electrode of the diode 22 </ b> B are fixed to the lead frame 319 by solder 160. The lead frames 318 and 319 are arranged on substantially the same plane. The lead frame 316 and the lead frame 318 are connected by an intermediate electrode 329. Note that reference numeral 212 in FIG. 7 denotes an emitter current detection terminal.

図5に示す断面(図4のA−A断面)は、図6のリードフレーム315,318の部分を断面したものである。図5に示すように、リードフレーム315,318の間の隙間は樹脂部材6aによってトランスファーモールドされ、一体のパワー半導体モジュール構造体14Aが形成されている。リードフレーム315,318の外側の面は樹脂部材6aから露出しており、リードフレーム315,318と放熱部142A、142Bとの隙間には絶縁シート11が配設されている。モジュールケース140内に収納されたパワー半導体モジュール構造体14Aとモジュールケース140との隙間には樹脂部材6bが充填されている。   The cross section shown in FIG. 5 (AA cross section in FIG. 4) is a cross section of the lead frames 315 and 318 in FIG. As shown in FIG. 5, the gap between the lead frames 315 and 318 is transfer molded by the resin member 6a to form an integral power semiconductor module structure 14A. The outer surfaces of the lead frames 315 and 318 are exposed from the resin member 6a, and the insulating sheet 11 is disposed in the gap between the lead frames 315 and 318 and the heat radiating portions 142A and 142B. The gap between the power semiconductor module structure 14A housed in the module case 140 and the module case 140 is filled with a resin member 6b.

なお、パワー半導体モジュール構造体14Aをモジュールケース140内に収納する際には、パワー半導体モジュール構造体14Aの両面に絶縁シート11を予め貼り付けた状態で挿入する。そして、モジュールケース140の放熱部142A、142Bをケース内側方向に加圧して、放熱部142A、142Bの内周面を絶縁シート11を介してリードフレーム315,318に密着させる。そのため、薄肉部144を極端に薄くすることで、加圧時に容易に変形することができる。   When the power semiconductor module structure 14A is housed in the module case 140, the insulating sheet 11 is inserted in advance on both surfaces of the power semiconductor module structure 14A. Then, the heat radiating portions 142A and 142B of the module case 140 are pressurized toward the inside of the case, and the inner peripheral surfaces of the heat radiating portions 142A and 142B are brought into close contact with the lead frames 315 and 318 via the insulating sheet 11. Therefore, by making the thin portion 144 extremely thin, it can be easily deformed during pressurization.

駆動回路3に設けられている補助電源回路23、無線通信IC24およびドライバIC25は回路基板1上に実装されている、回路基板1上のドライバIC25は、中継基板4を介してIGBT21A,21Bのゲート電極の端子211に接続されている。パワー端子である前記端子15〜17は板状の金属部材であり、電流が流れることにより発熱する。補助電源回路23、無線通信IC24およびドライバIC25は、スイッチング素子と接続されているこれらパワー端子とは、図8に示すように上下に重ならない位置に配置されている。このように、補助電源回路23、無線通信IC24およびドライバIC25を端子15〜17の幅広の面である端子面と対向しない位置に配置することにより、端子15〜17から受ける熱の影響を低減することができる。回路基板1内には上述したアンテナ2が形成されている。アンテナ2は、例えば銅パターンで形成され、無線通信IC24に接続されている。なお、アンテナ2を回路基板1の表面に形成するようにしても良い。   The auxiliary power supply circuit 23, the wireless communication IC 24 and the driver IC 25 provided in the drive circuit 3 are mounted on the circuit board 1. The driver IC 25 on the circuit board 1 is connected to the gates of the IGBTs 21A and 21B via the relay board 4. It is connected to the electrode terminal 211. The terminals 15 to 17 which are power terminals are plate-like metal members and generate heat when a current flows. The auxiliary power supply circuit 23, the wireless communication IC 24, and the driver IC 25 are arranged at positions that do not overlap with each other as shown in FIG. Thus, by arranging the auxiliary power supply circuit 23, the wireless communication IC 24, and the driver IC 25 at positions that do not face the terminal surfaces that are the wide surfaces of the terminals 15 to 17, the influence of heat received from the terminals 15 to 17 is reduced. be able to. The above-described antenna 2 is formed in the circuit board 1. The antenna 2 is formed of, for example, a copper pattern and is connected to the wireless communication IC 24. The antenna 2 may be formed on the surface of the circuit board 1.

端子15〜17および回路基板1の一部は、モジュールケース140のフランジ141から図示上方に突出している。この突出している部分は、熱可塑性樹脂で形成された端子ブロック600により一体に固定され、各端子間の絶縁が確保されている。この端子ブロック600に用いる樹脂材料としては、トランスファーモールドの金型温度以上(例えば、180℃以上)の耐熱性と絶縁性とを有する熱可塑性樹脂が適しており、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)や液晶ポリマー(LCP)等が用いられる。   The terminals 15 to 17 and a part of the circuit board 1 protrude upward from the flange 141 of the module case 140 in the drawing. The protruding portion is fixed integrally by a terminal block 600 formed of a thermoplastic resin, and insulation between the terminals is ensured. As the resin material used for the terminal block 600, a thermoplastic resin having heat resistance and insulating properties at or above the mold temperature of the transfer mold (for example, 180 ° C. or higher) is suitable. For example, polyphenylene sulfide (PPS) or A liquid crystal polymer (LCP) or the like is used.

図8、9は回路基板1および中継基板4の構造を説明する図である。図8は、図5のB−B断面を示す図である。図9は、図8のC−C断面図である。なお、図8では樹脂部材6a,6bの図示を省略し、図9では樹脂部材6a,6bおよびモジュールケース140の図示を省略した。   8 and 9 are diagrams illustrating the structures of the circuit board 1 and the relay board 4. FIG. 8 is a view showing a BB cross section of FIG. 5. 9 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. In FIG. 8, the resin members 6a and 6b are not shown, and in FIG. 9, the resin members 6a and 6b and the module case 140 are not shown.

図8に示す例では、アンテナ2はダイポールアンテナを構成している。アンテナ2は、モジュール端部から一部露出するようにしても良いし、全部露出するようにしても良い。回路基板1には貫通穴19が複数形成されている。これらの貫通穴19は、発熱の大きなIGBT21A、21Bから回路基板1への熱流入を低減するために設けられたものであり、補助電源回路23、無線通信IC24およびドライバIC25が設けられている領域と、中継基板4が接続されている領域との間に配置されている。   In the example shown in FIG. 8, the antenna 2 constitutes a dipole antenna. The antenna 2 may be partially exposed from the module end, or may be entirely exposed. A plurality of through holes 19 are formed in the circuit board 1. These through holes 19 are provided to reduce heat inflow from the IGBTs 21 </ b> A and 21 </ b> B, which generate large amounts of heat, to the circuit board 1, and are regions where the auxiliary power supply circuit 23, the wireless communication IC 24 and the driver IC 25 are provided. And the area to which the relay substrate 4 is connected.

本実施の形態では、貫通穴19も樹脂部材6aで封止されるような構成としているため、貫通穴19内に樹脂部材6aが充填されることになる。なお、貫通穴19を配線パターンを接続するためのいわゆるスルーホールとして使用する場合には、貫通穴19に金属メッキを施すようにする。もちろん、すべての貫通穴19に金属メッキを施すようにしても良い。   In the present embodiment, since the through hole 19 is also sealed with the resin member 6a, the through hole 19 is filled with the resin member 6a. When the through hole 19 is used as a so-called through hole for connecting the wiring pattern, the through hole 19 is subjected to metal plating. Of course, all the through holes 19 may be plated with metal.

パワー半導体モジュール14においては、IGBT21A,21Bのスイッチング動作に伴ってスイッチングノイズが発生する。そのため、回路基板1の表裏面には、配線パターン101やアンテナ2へのノイズ混入を抑えるためのシールド材18が設けられている。同様に、中継基板4の場合も、配線パターン43へのノイズ混入を抑えるためのシールド材42が基板両面に形成されている。本実施の形態では、シールド材18,42は金属パターンで形成されている。   In the power semiconductor module 14, switching noise is generated in association with the switching operation of the IGBTs 21A and 21B. Therefore, a shield material 18 is provided on the front and back surfaces of the circuit board 1 for suppressing noise from entering the wiring pattern 101 and the antenna 2. Similarly, also in the case of the relay substrate 4, shield materials 42 for suppressing noise mixing into the wiring pattern 43 are formed on both surfaces of the substrate. In the present embodiment, the shield materials 18 and 42 are formed of a metal pattern.

図9に示すように、ドライバIC25は、回路基板1側の配線パターン101、端子102およびハンダバンプ7を介して中継基板4の図示右側のスルーホール41に接続される。このスルーホール41は、配線パターン43、図示左側のスルーホール41およびハンダバンプ7を介してIGBT21Aのゲート電極用端子211に接続されている。   As shown in FIG. 9, the driver IC 25 is connected to the through hole 41 on the right side of the relay substrate 4 through the wiring pattern 101 on the circuit board 1 side, the terminal 102, and the solder bump 7. The through hole 41 is connected to the gate electrode terminal 211 of the IGBT 21A through the wiring pattern 43, the left through hole 41 and the solder bump 7 in the drawing.

(1)上述のように、本実施の形態では、リードフレーム315,316,318,319に実装されたスイッチング素子であるIGBT21A,21Bと、IGBT21A,21Bを駆動するための制御信号を生成するドライバIC25と、ドライバIC25が実装され、制御信号を出力するための端子102が形成された回路基板1と、離間して配置されたIGBT21A,21Bと回路基板1との間に設けられ、IGBT21A,21Bに形成された端子211と端子102とを接続する接続部材である中継基板4と、を備えている。このような構成としたことにより、IGBT21A,21Bで発生した熱は、中継基板4および回路基板1を介して回路基板上の半導体素子(ドライバIC25等)に伝達されることのなる。その結果、中継基板4および回路基板1の熱抵抗により、ドライバIC25への熱流入量を抑えることができ、熱の影響によるドライバIC25の劣化が抑えられ、ドライバIC25およびパワー半導体モジュール14の信頼性向上を図ることができる。 (1) As described above, in this embodiment, the IGBTs 21A and 21B, which are switching elements mounted on the lead frames 315, 316, 318, and 319, and the driver that generates the control signals for driving the IGBTs 21A and 21B The IC 25 and the driver IC 25 are mounted and provided between the circuit board 1 on which the terminal 102 for outputting the control signal is formed and the IGBTs 21A and 21B and the circuit board 1 that are spaced apart from each other. The IGBTs 21A and 21B And the relay substrate 4 as a connecting member for connecting the terminal 211 and the terminal 102 to each other. With this configuration, the heat generated in the IGBTs 21A and 21B is transmitted to the semiconductor elements (driver IC 25 and the like) on the circuit board via the relay board 4 and the circuit board 1. As a result, the amount of heat flowing into the driver IC 25 can be suppressed by the thermal resistance of the relay board 4 and the circuit board 1, deterioration of the driver IC 25 due to the influence of heat can be suppressed, and the reliability of the driver IC 25 and the power semiconductor module 14 can be suppressed. Improvements can be made.

中継基板4には配線パターン43が形成されており、この配線パターン43により、IGBT21A,21Bの端子211と回路基板1の端子102とが接続される。なお、回路基板1および中継基板4には、シールド用の金属パターンで形成されたシールド材18、42が設けられている。その結果、IGBT21A,21Bで発生するスイッチングノイズはシールド材18、42によって遮蔽され、配線パターン101、43へのノイズ影響が低減される。   A wiring pattern 43 is formed on the relay board 4, and the terminal 211 of the IGBTs 21 </ b> A and 21 </ b> B and the terminal 102 of the circuit board 1 are connected by the wiring pattern 43. The circuit board 1 and the relay board 4 are provided with shield materials 18 and 42 formed of a shielding metal pattern. As a result, the switching noise generated in the IGBTs 21A and 21B is shielded by the shield materials 18 and 42, and the noise influence on the wiring patterns 101 and 43 is reduced.

(2)また、回路基板1には、無線通信を行うための無線通信IC24およびアンテナ2が設けられ、IGBT駆動用PWM信号は、無線通信によりコントローラ29からパワー半導体モジュール14へ送信される。そのため、コントローラ29には無線通信用IC24と同様のICおよびアンテナ27が設けられている。このような構成としたことにより、電力変換装置の小型化が図れる。 (2) In addition, the circuit board 1 is provided with a wireless communication IC 24 and an antenna 2 for performing wireless communication, and the IGBT drive PWM signal is transmitted from the controller 29 to the power semiconductor module 14 by wireless communication. For this reason, the controller 29 is provided with the same IC and antenna 27 as the wireless communication IC 24. By adopting such a configuration, the power conversion device can be reduced in size.

図17は、本実施の形態のパワー半導体モジュール14を用いた電力変換装置200の一例を示す図である。電力変換装置200のケース201には、冷却液が流れる流路204が形成されている。図2に示したパワー半導体モジュール14(U)、14(V)、14(W)は、流路204内に配置され、冷却液によって冷却される。なお、図17ではパワー半導体モジュール14(V)の図示が省略されている。また、流路204によって囲まれた空間には、平滑化コンデンサ26が配置されている。ケース201の上部空間にはコントローラ29が実装されている制御回路基板203が配置されている。ケース201の上部開口は蓋202によって密閉されている。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a power conversion device 200 using the power semiconductor module 14 of the present embodiment. A flow path 204 through which the coolant flows is formed in the case 201 of the power conversion device 200. The power semiconductor modules 14 (U), 14 (V), and 14 (W) illustrated in FIG. 2 are disposed in the flow path 204 and cooled by the coolant. In FIG. 17, the power semiconductor module 14 (V) is not shown. Further, the smoothing capacitor 26 is disposed in the space surrounded by the flow path 204. A control circuit board 203 on which a controller 29 is mounted is disposed in the upper space of the case 201. The upper opening of the case 201 is sealed with a lid 202.

一方、駆動回路3がパワー半導体モジュール14側に設けられていない従来のパワー半導体モジュール1400を用いる場合、電力変換装置200は図18に示すような構造となっている。すなわち、パワー半導体モジュール1400の上方には、図2の駆動回路3を構成する回路部品が実装される駆動回路基板205が配置され、その駆動回路基板205の上方にコントローラ29を実装した制御回路基板203が配置される。   On the other hand, when the conventional power semiconductor module 1400 in which the drive circuit 3 is not provided on the power semiconductor module 14 side is used, the power conversion device 200 has a structure as shown in FIG. That is, a drive circuit board 205 on which circuit components constituting the drive circuit 3 of FIG. 2 are mounted is arranged above the power semiconductor module 1400, and a control circuit board on which the controller 29 is mounted above the drive circuit board 205. 203 is arranged.

従来のパワー半導体モジュール1400の場合、IGBT21A,21Bの端子211に接続されたゲート端子Gがモジュールケースの上方に延在するように設けられている。そして、ゲート端子Gは駆動回路基板205のスルーホールにハンダ接続され、駆動回路基板205に実装されているドライバIC25に接続される。駆動回路基板205には、各パワー半導体モジュール1400に対応したドライバIC25がそれぞれ設けられている。   In the case of the conventional power semiconductor module 1400, the gate terminal G connected to the terminal 211 of the IGBTs 21A and 21B is provided so as to extend above the module case. The gate terminal G is solder-connected to the through hole of the drive circuit board 205 and is connected to the driver IC 25 mounted on the drive circuit board 205. Driver ICs 25 corresponding to the respective power semiconductor modules 1400 are provided on the drive circuit board 205.

図17に示すように、本実施の形態の電力変換装置200では、駆動回路3がパワー半導体モジュール14に組み込まれているため従来のような駆動回路基板205を必要とせず、電力変換装置200の小型化を図ることができる。また、無線通信装置(無線通信IC、アンテナ)を各パワー半導体モジュール14およびコントローラ29にそれぞれ設け、IGBT21A,21Bの駆動に必要なPWM信号を無線通信によりコントローラ29から各パワー半導体モジュール14へ送信するようにしているので、ゲート端子Gを駆動回路基板205に接続する従来の構成に比べて、パワー半導体モジュール14の配置の自由度が向上し、パワー半導体モジュール14の配置を最適化することで電力変換装置200のさらなる小型化を図ることができる。   As shown in FIG. 17, in the power conversion device 200 according to the present embodiment, the drive circuit 3 is incorporated in the power semiconductor module 14, so that the drive circuit board 205 as in the related art is not necessary, and Miniaturization can be achieved. In addition, a wireless communication device (wireless communication IC, antenna) is provided in each power semiconductor module 14 and controller 29, and a PWM signal necessary for driving the IGBTs 21A and 21B is transmitted from the controller 29 to each power semiconductor module 14 by wireless communication. Therefore, the degree of freedom in the arrangement of the power semiconductor module 14 is improved as compared with the conventional configuration in which the gate terminal G is connected to the drive circuit board 205, and the power semiconductor module 14 is optimized by optimizing the arrangement of the power semiconductor module 14. Further downsizing of the conversion device 200 can be achieved.

また、前述したように、パワー半導体モジュール14には過温度を検知するための温度センサが設けられるとともに、駆動回路3によりエミッタ電流も計測される。それらのセンシング情報(エミッタ電流情報、温度情報)は、無線通信により各駆動回路3からコントローラ29へ送信される。このように、コントローラ29は、無線通信によりパワー半導体モジュール14の状態を監視することができる。例えば、温度センサの温度が規定値以上になった場合には、コントローラ29からパワー半導体モジュール14へのPWM信号の送信を停止し、IGBT21A,21Bのスイッチング動作を停止させる。また、エミッタ電流の計測値から異常な電流がが流れたと判断した場合にも、同様にIGBT21A,21Bのスイッチング動作を停止させる。   Further, as described above, the power semiconductor module 14 is provided with a temperature sensor for detecting an overtemperature, and the drive circuit 3 also measures the emitter current. Such sensing information (emitter current information, temperature information) is transmitted from each drive circuit 3 to the controller 29 by wireless communication. Thus, the controller 29 can monitor the state of the power semiconductor module 14 by wireless communication. For example, when the temperature of the temperature sensor becomes equal to or higher than a specified value, transmission of the PWM signal from the controller 29 to the power semiconductor module 14 is stopped, and the switching operation of the IGBTs 21A and 21B is stopped. Further, when it is determined from the measured value of the emitter current that an abnormal current flows, the switching operation of the IGBTs 21A and 21B is similarly stopped.

さらに、パワー半導体モジュール14の端子15,16にバッテリ136からの電圧が印加されると、補助電源回路23が起動し、無線通信IC24およびドライバIC25の駆動電源が確保される。無線通信IC24は電源が投入されると自動的に起動信号をアンテナ2を介して送信する。コントローラ29は、この起動信号を受信することにより駆動回路3が起動したことを確認したならば、制御信号生成に必要なPWM信号をパワー半導体モジュール14へ送信する。このように、コントローラ29はパワー半導体モジュール14が起動したことを確認してからPWM信号を送信するようにしているので、パワー半導体モジュール14の非起動時にPWM信号を発生することによる無駄な電力消費を防止することができる。   Further, when a voltage from the battery 136 is applied to the terminals 15 and 16 of the power semiconductor module 14, the auxiliary power circuit 23 is activated, and driving power for the wireless communication IC 24 and the driver IC 25 is secured. The wireless communication IC 24 automatically transmits an activation signal via the antenna 2 when the power is turned on. When the controller 29 confirms that the drive circuit 3 is activated by receiving this activation signal, the controller 29 transmits a PWM signal necessary for generating the control signal to the power semiconductor module 14. As described above, since the controller 29 transmits the PWM signal after confirming that the power semiconductor module 14 is activated, wasteful power consumption due to generation of the PWM signal when the power semiconductor module 14 is not activated. Can be prevented.

(3)さらに、回路基板1には、無線通信IC24、ドライバIC25およびアンテナ2が設けられている基板領域と端子102が設けられている基板領域との間に、少なくとも一つの貫通穴19が設けられている。貫通穴19の部分の熱抵抗は基板材料の部分の熱抵抗よりも大きいので、貫通穴19を設けたことにより、端子102に接続されたIGBT21A,21Bから無線通信IC24、ドライバIC25およびアンテナ2が設けられている基板領域への熱流入量を、低減することができる。 (3) Further, the circuit board 1 is provided with at least one through hole 19 between the board area where the wireless communication IC 24, the driver IC 25 and the antenna 2 are provided and the board area where the terminal 102 is provided. It has been. Since the thermal resistance of the portion of the through hole 19 is larger than the thermal resistance of the portion of the substrate material, the wireless communication IC 24, the driver IC 25, and the antenna 2 are connected from the IGBTs 21A and 21B connected to the terminal 102 by providing the through hole 19. The amount of heat flowing into the provided substrate region can be reduced.

(4)パワー半導体モジュールは、スイッチング素子(IGBT21A,21B)と接続されたパワー端子である端子15〜17を備え、制御素子である補助電源回路23、無線通信IC24およびドライバIC25は、端子15〜17の端子面と対向せず、端子15〜17と上下に重ならない位置に配置されている。このように、補助電源回路23、無線通信IC24およびドライバIC25を端子15〜17の幅広の面である端子面と対向しない位置に配置することにより、端子15〜17から受ける熱の影響を低減することができる。 (4) The power semiconductor module includes terminals 15 to 17 that are power terminals connected to the switching elements (IGBTs 21A and 21B), and the auxiliary power supply circuit 23, the wireless communication IC 24, and the driver IC 25 that are control elements include the terminals 15 to 15 It is arranged at a position that does not oppose the terminal surface of 17 and does not overlap with the terminals 15 to 17 in the vertical direction. Thus, by arranging the auxiliary power supply circuit 23, the wireless communication IC 24, and the driver IC 25 at positions that do not face the terminal surfaces that are the wide surfaces of the terminals 15 to 17, the influence of heat received from the terminals 15 to 17 is reduced. be able to.

上述したようにIGBT21A,21Bは樹脂部材6aによりトランスファーモールドされて一体のパワー半導体モジュール構造体14Aとされる。そして、パワー半導体モジュール構造体14Aはモジュールケース140に収納された後、モジュールケース140との隙間に樹脂部材6bが充填される。   As described above, the IGBTs 21A and 21B are transfer molded by the resin member 6a to form an integrated power semiconductor module structure 14A. Then, after the power semiconductor module structure 14 </ b> A is housed in the module case 140, the resin member 6 b is filled in the gap with the module case 140.

(5)また、図9に示すように、回路基板1および中継基板4に金属パターンのシールド材18,42を設けたことにより、配線パターン101、43やアンテナ2へのノイズの影響を低減することができる。 (5) Further, as shown in FIG. 9, the shield material 18, 42 of the metal pattern is provided on the circuit board 1 and the relay board 4, thereby reducing the influence of noise on the wiring patterns 101, 43 and the antenna 2. be able to.

以下では、上述した実施形態の変形例について説明する。
(第1の変形例)
図10、11は、本実施の形態の第1の変形例を示す図である。図10,11は、パワー半導体モジュール14の回路基板1および中継基板4が設けられている部分を示す図である。図10は一部を破断面とした平面図、図11は図10のD−D断面図である。
Below, the modification of embodiment mentioned above is demonstrated.
(First modification)
10 and 11 are diagrams showing a first modification of the present embodiment. 10 and 11 are diagrams showing a portion of the power semiconductor module 14 where the circuit board 1 and the relay board 4 are provided. 10 is a plan view with a part broken, and FIG. 11 is a DD cross-sectional view of FIG.

上述した実施の形態では、中継基板4を介して回路基板1をIGBT21A,21Bと接続したが、第1の変形例では、中継基板4と回路基板1との間にコネクタ20を設けた点が異なる。コネクタ20は、端子ブロック600により端子15〜17と固定されている。コネクタ20は、基板保持具20aが設けられている端部が端子ブロック600からケース外に突出している。中継基板4は、コネクタ20のケース内側の端部に接続される。回路基板1は、基板保持具20aに装着することによりコネクタ20に接続される。回路基板1は、基板保持具20aに対して着脱可能に装着される。   In the embodiment described above, the circuit board 1 is connected to the IGBTs 21 </ b> A and 21 </ b> B via the relay board 4. However, in the first modification, the connector 20 is provided between the relay board 4 and the circuit board 1. Different. The connector 20 is fixed to the terminals 15 to 17 by the terminal block 600. The connector 20 has an end portion on which the substrate holder 20a is provided protruding from the terminal block 600 to the outside of the case. The relay substrate 4 is connected to an end portion of the connector 20 on the inner side of the case. The circuit board 1 is connected to the connector 20 by being mounted on the board holder 20a. The circuit board 1 is detachably attached to the board holder 20a.

図10,11に示す例では、端子15〜17に対して基板面が平行となるように、回路基板1をコネクタ20の端面に装着するようにした。図12に示す他の例では、基板保持具20aをコネクタ20の側面に設け、回路基板1を端子15〜17に対して直交するように配置している。なお、図10〜12に示す例では、回路基板1の高さが高くなりすぎないように、半導体素子を基板の表裏両面に実装している。   In the example shown in FIGS. 10 and 11, the circuit board 1 is mounted on the end face of the connector 20 so that the board surface is parallel to the terminals 15 to 17. In another example shown in FIG. 12, the board holder 20 a is provided on the side surface of the connector 20, and the circuit board 1 is arranged so as to be orthogonal to the terminals 15 to 17. In the example shown in FIGS. 10 to 12, the semiconductor elements are mounted on both the front and back surfaces of the substrate so that the height of the circuit substrate 1 does not become too high.

このように、第1の変形例では、回路基板1は、配線パターン43が形成された中継基板4と中継基板4に固定されたコネクタ20とを介して、IGBT21A,21Bに接続されている。そのため、中継基板4を介して回路基板1をIGBT21A,21Bと接続する構成と比べた場合、回路基板1への熱流入をより低減することができる。また、回路基板1は、コネクタ20の基板保持具20aに対して着脱可能に装着されているので、回路基板1の交換が容易となる。そのため、例えば、回路定数を変えたい場合やドライバIC25の性能を変更したい場合に便利である。   Thus, in the first modification, the circuit board 1 is connected to the IGBTs 21A and 21B via the relay board 4 on which the wiring pattern 43 is formed and the connector 20 fixed to the relay board 4. Therefore, when compared with a configuration in which the circuit board 1 is connected to the IGBTs 21 </ b> A and 21 </ b> B via the relay board 4, heat inflow to the circuit board 1 can be further reduced. Moreover, since the circuit board 1 is detachably attached to the board holder 20a of the connector 20, the circuit board 1 can be easily replaced. Therefore, for example, it is convenient when it is desired to change the circuit constants or to change the performance of the driver IC 25.

(第2の変形例)
図13は、第2の変形例を示す図である。第2の変形例では、中継基板4を省略して、回路基板をIGBT21Aに接続した点が上述した実施の形態(図5参照)と異なる。中継基板4を省略したので、実装プロセスがより簡略化される。
(Second modification)
FIG. 13 is a diagram illustrating a second modification. The second modification is different from the above-described embodiment (see FIG. 5) in that the relay board 4 is omitted and the circuit board is connected to the IGBT 21A. Since the relay substrate 4 is omitted, the mounting process is further simplified.

この場合、中継基板4を省略した分だけIGBT21Aからの熱流入が増えるが、特許文献2に記載のように半導体素子そのものをIGBT21Aに接続する構成と比べた場合、以下の点で熱流入量を抑えることができる。第2の変形例では、ドライバIC25等の素子は、回路基板1を介してIGBT21A,21Bに固定されているので、回路基板1の熱抵抗により素子への熱流入量が低減される。また、IGBT21Aとの接続部と、素子実装部との間に複数の貫通穴19を設けているので、基板の熱抵抗をさらに増加させることができる。   In this case, the heat inflow from the IGBT 21A is increased by the amount of omitting the relay substrate 4, but when compared with the configuration in which the semiconductor element itself is connected to the IGBT 21A as described in Patent Document 2, the heat inflow amount is reduced in the following points. Can be suppressed. In the second modification, the elements such as the driver IC 25 are fixed to the IGBTs 21 </ b> A and 21 </ b> B via the circuit board 1, so that the amount of heat flowing into the elements is reduced by the thermal resistance of the circuit board 1. Moreover, since the several through-hole 19 is provided between the connection part with IGBT21A, and an element mounting part, the thermal resistance of a board | substrate can further be increased.

上述した実施の形態では、回路基板1に設けられたアンテナ2をダイポールアンテナとしたが、種々の形式が可能であり、例えば、図14、15に示すような形式のアンテナであっても構わない。図14(a)はループアンテナであり、図14(b)はミアンダー状のダイポールアンテナであり、図15(a)はバッチアンテナである。また、図15(b)に示すアンテナ2はダイポールアンテナであるが、アンテナパターンがモジュールケース140の内部に入っている点が、図4に示すアンテナ2と異なっている。そのため、図4の場合に比べてアンテナ2の通信範囲は限定されるが、指向性を持った通信が可能である。   In the embodiment described above, the antenna 2 provided on the circuit board 1 is a dipole antenna. However, various forms are possible, for example, an antenna having a form as shown in FIGS. . 14A shows a loop antenna, FIG. 14B shows a meander-shaped dipole antenna, and FIG. 15A shows a batch antenna. The antenna 2 shown in FIG. 15B is a dipole antenna, but differs from the antenna 2 shown in FIG. 4 in that the antenna pattern is inside the module case 140. Therefore, the communication range of the antenna 2 is limited as compared with the case of FIG. 4, but communication with directivity is possible.

なお、図16に示す例のように、回路基板1の内部または表面にアンテナ2を設ける代わりに、金属ピンを用いてアンテナ2を構成する。そのアンテナ2は、モジュールケース140のの端部から外部に露出している点である。この場合、アンテナ2が回路基板1の基板材によって覆われていなくても、アンテナとしての役割を充分果たすことが可能である。図16に示す例では、端子ブロック600は省略され、回路基板1を支持するためのスペーサ39を設けている。これは、樹脂部材6aでモールドするまでの間に、回路基板1とIGBT21Aとの接続部に不用意な力が掛かるのを防止するためである。   As in the example shown in FIG. 16, instead of providing the antenna 2 inside or on the surface of the circuit board 1, the antenna 2 is configured using metal pins. The antenna 2 is exposed from the end of the module case 140 to the outside. In this case, even if the antenna 2 is not covered with the substrate material of the circuit board 1, it can sufficiently serve as an antenna. In the example shown in FIG. 16, the terminal block 600 is omitted, and a spacer 39 for supporting the circuit board 1 is provided. This is to prevent an inadvertent force from being applied to the connection portion between the circuit board 1 and the IGBT 21A before molding with the resin member 6a.

また、図8に示した例では、円形の貫通穴19を複数形成したが、図19に示すように長穴形状の貫通穴19を形成するようにしても良い。   In the example shown in FIG. 8, a plurality of circular through holes 19 are formed. However, as shown in FIG. 19, an elongated through hole 19 may be formed.

上述した実施形態では、パワー半導体モジュール構造体14Aを放熱用のモジュールケース140に収納する構成としたが、図20に示すように放熱器150を設ける構成としても良い。   In the above-described embodiment, the power semiconductor module structure 14A is stored in the module case 140 for heat dissipation. However, as shown in FIG. 20, a heat sink 150 may be provided.

上述した各実施形態や変形例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの効果を単独あるいは相乗して奏することができるからである。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。   Each of the above-described embodiments and modifications may be used alone or in combination. This is because each effect can be achieved independently or synergistically. In addition, the present invention is not limited to the above embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired. Other embodiments conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.

Claims (10)

電極リードフレームに実装された電力変換用のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を駆動するための制御信号を生成する制御素子と、
前記制御素子が実装され、前記制御信号を出力するための第1の制御信号端子が形成された第1の回路基板と、
離間して配置された前記スイッチング素子と前記第1の回路基板との間に設けられ、前記スイッチング素子に形成された第2の制御信号端子と前記第1の制御信号端子とを接続する接続部材と、
前記スイッチング素子、前記制御素子、前記第1の回路基板および前記接続部材をまとめて一体に封止する樹脂部材と、を備え、
前記第1の回路基板には、無線通信を行うための無線通信用半導体素子およびアンテナが設けられ、
前記制御信号の生成に必要な情報が、前記アンテナおよび前記無線通信用半導体素子を介して前記制御素子により取得されるように構成され、
前記第1の回路基板は、前記制御素子、前記無線通信用半導体素子および前記アンテナが設けられている第1基板領域と、前記第1の制御信号端子が設けられている第2基板領域との間に、少なくとも一つの貫通穴を備えているパワー半導体モジュール。
A switching element for power conversion mounted on an electrode lead frame;
A control element for generating a control signal for driving the switching element;
A first circuit board on which the control element is mounted and a first control signal terminal for outputting the control signal is formed;
A connecting member that is provided between the switching element and the first circuit board that are spaced apart and connects the second control signal terminal and the first control signal terminal formed on the switching element. When,
A resin member that collectively seals the switching element, the control element, the first circuit board, and the connection member;
The first circuit board is provided with a wireless communication semiconductor element and an antenna for performing wireless communication,
Information necessary for generating the control signal is configured to be acquired by the control element via the antenna and the semiconductor element for wireless communication,
The first circuit board includes a first substrate region in which the control element, the semiconductor element for wireless communication, and the antenna are provided, and a second substrate region in which the first control signal terminal is provided. A power semiconductor module having at least one through hole therebetween.
電極リードフレームに実装された電力変換用のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を駆動するための制御信号を生成する制御素子と、
前記制御素子が実装され、前記制御信号を出力するための第1の制御信号端子が形成された第1の回路基板と、
離間して配置された前記スイッチング素子と前記第1の回路基板との間に設けられ、前記スイッチング素子に形成された第2の制御信号端子と前記第1の制御信号端子とを接続する接続部材と、
前記スイッチング素子、前記制御素子、前記第1の回路基板および前記接続部材をまとめて一体に封止する樹脂部材と、を備え、
前記第1の回路基板には、無線通信を行うための無線通信用半導体素子およびアンテナが設けられ、
前記制御信号の生成に必要な情報が、前記アンテナおよび前記無線通信用半導体素子を介して前記制御素子により取得されるように構成され、
前記接続部材が、前記スイッチング素子に形成された前記第2の制御信号端子と前記第1の制御信号端子とを接続する配線が形成された第2の回路基板で構成されているパワー半導体モジュール。
A switching element for power conversion mounted on an electrode lead frame;
A control element for generating a control signal for driving the switching element;
A first circuit board on which the control element is mounted and a first control signal terminal for outputting the control signal is formed;
A connecting member that is provided between the switching element and the first circuit board that are spaced apart and connects the second control signal terminal and the first control signal terminal formed on the switching element. When,
A resin member that collectively seals the switching element, the control element, the first circuit board, and the connection member;
The first circuit board is provided with a wireless communication semiconductor element and an antenna for performing wireless communication,
Information necessary for generating the control signal is configured to be acquired by the control element via the antenna and the semiconductor element for wireless communication,
The power semiconductor module, wherein the connection member is formed of a second circuit board on which wiring for connecting the second control signal terminal formed on the switching element and the first control signal terminal is formed.
電極リードフレームに実装された電力変換用のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を駆動するための制御信号を生成する制御素子と、
前記制御素子が実装され、前記制御信号を出力するための第1の制御信号端子が形成された第1の回路基板と、
離間して配置された前記スイッチング素子と前記第1の回路基板との間に設けられ、前記スイッチング素子に形成された第2の制御信号端子と前記第1の制御信号端子とを接続する接続部材と、
前記スイッチング素子、前記制御素子、前記第1の回路基板および前記接続部材をまとめて一体に封止する樹脂部材と、を備え、
前記第1の回路基板には、無線通信を行うための無線通信用半導体素子およびアンテナが設けられ、
前記制御信号の生成に必要な情報が、前記アンテナおよび前記無線通信用半導体素子を介して前記制御素子により取得されるように構成され、
前記接続部材は、前記第2の制御信号端子に接続される配線が形成された第2の回路基板と、前記配線に接続されるように前記第2の回路基板に固定されたコネクタとで構成され、
前記第1の回路基板が前記コネクタに着脱可能に接続されているパワー半導体モジュール。
A switching element for power conversion mounted on an electrode lead frame;
A control element for generating a control signal for driving the switching element;
A first circuit board on which the control element is mounted and a first control signal terminal for outputting the control signal is formed;
A connecting member that is provided between the switching element and the first circuit board that are spaced apart and connects the second control signal terminal and the first control signal terminal formed on the switching element. When,
A resin member that collectively seals the switching element, the control element, the first circuit board, and the connection member;
The first circuit board is provided with a wireless communication semiconductor element and an antenna for performing wireless communication,
Information necessary for generating the control signal is configured to be acquired by the control element via the antenna and the semiconductor element for wireless communication,
The connecting member is composed of the second circuit board second wiring connected to the control signal terminals are formed, and the second circuit board to the fixed connector to be connected to the wiring And
A power semiconductor module in which the first circuit board is detachably connected to the connector.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
前記スイッチング素子と接続されたパワー端子を備え、
前記制御素子は、前記パワー端子の端子面と対向せず、該パワー端子と上下に重ならない位置に配置されているパワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to any one of claims 1 to 3,
A power terminal connected to the switching element;
The power semiconductor module is arranged at a position where the control element does not face the terminal surface of the power terminal and does not overlap with the power terminal.
請求項2または3に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
前記第1および第2の回路基板がノイズ低減用シールドパターンを備えているパワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to claim 2 or 3 ,
A power semiconductor module in which the first and second circuit boards are provided with a noise reduction shield pattern.
請求項1乃至5のいずれか一項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
前記電極リードフレームに実装された電力変換用のスイッチング素子、前記第1の回路基板および前記接続部材が収納され、外周に放熱フィンが形成された金属ケースを備えたパワー半導体モジュール。
The power semiconductor module according to any one of claims 1 to 5,
A power semiconductor module comprising a metal case in which a switching element for power conversion mounted on the electrode lead frame, the first circuit board, and the connection member are accommodated, and a radiating fin is formed on the outer periphery.
請求項1乃至6のいずれか一項に記載のパワー半導体モジュールと、
前記無線通信用半導体素子およびアンテナが設けられた前記第1の回路基板との間で無線信号を送受信する送受信装置を有し、前記第1の回路基板に対して前記制御信号生成に必要な情報を送信するコントローラと、を備える電力変換装置。
The power semiconductor module according to any one of claims 1 to 6,
A transmitter / receiver configured to transmit / receive a radio signal to / from the first circuit board provided with the semiconductor element for wireless communication and the antenna, and is necessary for generating the control signal with respect to the first circuit board; And a controller that transmits information.
請求項7に記載の電力変換装置において、
前記無線通信用半導体素子は、前記パワー半導体モジュールに直流電源の電圧が印加されると起動信号を前記コントローラへ送信し、
前記コントローラは、前記起動信号を受信すると前記制御信号生成に必要な情報を送信する電力変換装置。
The power conversion device according to claim 7,
The semiconductor device for radio communication, a start signal to the voltage of the dc power is applied to the power semiconductor module and transmitted to the controller,
Wherein the controller, the power conversion apparatus for transmitting information necessary for generation of the control signal and receiving the activation signal.
請求項7または8に記載の電力変換装置において、
前記パワー半導体モジュールは、前記スイッチング素子の温度を検出する第1の検出部および前記スイッチング素子の動作状態を検出する第2の検出部を備え、
前記第1および第2の検出部で検出された温度および動作状態が、前記無線通信用半導体素子により前記コントローラに送信される電力変換装置。
The power conversion device according to claim 7 or 8,
The power semiconductor module includes a first detection unit that detects a temperature of the switching element and a second detection unit that detects an operation state of the switching element,
The power conversion device in which the temperature and the operating state detected by the first and second detection units are transmitted to the controller by the wireless communication semiconductor element.
直流電源と、
車両走行用回転電機と、
前記直流電源と前記車両走行用回転電機との間の電力変換を行う請求項7乃至9のいずれか一項に記載の電力変換装置と、を備えた電動車両。
DC power supply,
A rotating electric machine for vehicle travel;
The electric vehicle provided with the power converter device as described in any one of Claims 7 thru | or 9 which performs electric power conversion between the said DC power supply and the said rotary electric machine for vehicle travel.
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